CN102426443B - 洁净手术室信息采集与监控***及信息采集与监控方法 - Google Patents

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CN102426443B CN 201110318916 CN201110318916A CN102426443B CN 102426443 B CN102426443 B CN 102426443B CN 201110318916 CN201110318916 CN 201110318916 CN 201110318916 A CN201110318916 A CN 201110318916A CN 102426443 B CN102426443 B CN 102426443B
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Abstract

本发明公开了一种洁净手术室信息采集与监控***及信息采集与监控方法，其***包括多个信息采集与监控装置、多个净化空调控制装置、护士站主服务器、与护士站主服务器相接的GPRS DTU无线网络传输设备和接入Internet网络且IP地址固定的远程监控与诊断主机；其方法包括步骤：一、现场数据采集；二、数据无线传输前期处理；三、数据无线传输：GPRS DTU无线网络传输设备通过GPRS网络和Internet网络将数据传送至远程监控与诊断主机；四、现场数据远程监控与诊断。本发明设计合理、操作简便且使用效果好、实用价值高，能有效解决现有洁净手术室信息采集与监控***存在的效率低、通讯速度慢、协议复杂等问题。

Description

洁净手术室信息采集与监控***及信息采集与监控方法
技术领域
本发明属于洁净手术室远程监控技术领域，尤其是涉及一种洁净手术室信息采集与监控***及信息采集与监控方法。
背景技术
随着医疗技术的发展和人们对医疗条件需求的不断提高，对医疗手术室的洁净要求也越来越高，解决手术室洁净的主要手段之一就是为手术室配置良好的风处理***(即净化空调***)，以达到控制生物微粒防止术后感染。实际使用过程中，根据实际需要手术室内所配置的风处理***通常都包括循环机组和新风机组，上述循环机组和新风机组配合使用。实际使用过程中，由于洁净手术室内的新鲜空气是采集室外空气，经过多级过滤后，再经过湿热处理的达标洁净空气，如果所使用的空气是全处理、全排放的使用方式时，其资源浪费极大。因而手术室内一般都需采用循环风加新风的送风方式，即采集手术室内的空气并与经过处理的新风混合再经湿热处理后送到手术室内进行循环利用，这就需要循环机组。而新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备，以满足手术室人员呼吸及补偿室内排风保持室内正压的需要。新风机组的工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过初、中、亚高效三级过滤，经降温除湿或升温等处理后通过风机送到循环机组混合段与室内回风混合后，经处理达到室内送风点温度后送入手术室，以改善室内空气品质及维持室内正压。
伴随新一代GPRS移动通信业务的产生和全面投入，无线移动数据通信的应用也越来越广泛。高速的数据传输和永远在线的特点，配合按流量收费的资费方式，使GPRS通信迅速地在工业控制、环境保护、道路交通、商务金融、移动办公、油田勘测、水利水文监测、地震检测、报警、电力数据监控、报警、气象遥感遥测等行业中，以其具有无可比拟的性价比优势，得到了愈来愈广泛的应用。
我国从八十年代初开始建设医院信息管理***，近几年，信息化已遍布医疗***的各个角落，医院净化手术室信息采集及空调控制***作为临床信息***的一个重要组成部分，在医疗事业飞速发展的今天，也面临着越来越多的新的要求，尤其是在可靠性方面要求越来越高，这就要求我们在故障诊断和排除方面要做到足够快的反应速度，因此，实现远程异地实时监控和远程故障诊断就变的非常必要。现如今，医院净化手术室内所使用的信息采集及空调控制***一般均采用现场总线通讯的通讯方式，实际使用过程中，均不同程度地存在效率低、通讯速度慢、协议复杂等缺陷和不足，已不再适合现在这种大规模集成、联网的信息采集控制***。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种设计合理、使用操作简便且远程通讯速度快、使用效果好的洁净手术室信息采集与监控***。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：包括分别布设多个被监控手术室内的多个信息采集与监控装置、分别对多个被监控手术室内所安装净化空调***进行控制的多个净化空调控制装置、布设在护士工作站内的护士站主服务器、与护士站主服务器相接的GPRS DTU无线网络传输设备和接入Internet网络且IP地址固定的远程监控与诊断主机，所述远程监控与诊断主机布设在远程监控室内；多个所述信息采集与监控装置和多个所述净化空调控制装置均与护士站主服务器相接，所述护士站主服务器与GPRS DTU无线网络传输设备相接，且GPRS DTU无线网络传输设备通过GPRS网络和Internet网络与远程监控与诊断主机之间进行远程通讯。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述信息采集与监控装置包括控制器、对被监控手术室内的温度和温度信息进行实时采集的温湿度信息采集单元、分别对被监控手术室内所使用多种医用气体的气压进行实时采集的气体气压采集单元、对医用IT电源的工作状态进行实时监测的IT电源监测单元、对被监控手术室内所安装净化空调***的相关工作参数进行实时监测的净化空调工作参数监测单元、布设在被监控手术室内的视频信息采集单元以及分别与控制器相接的参数输入单元、显示单元和计时电路，所述温湿度信息采集单元、气体气压采集单元、IT电源监测单元和净化空调工作参数监测单元均与控制器相接；所述控制器分别对布设在被监控手术室内的多个故障报警装置和多个灯具控制开关进行控制，且多个所述故障报警装置和多个所述灯具控制开关均与控制器相接。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述净化空调控制装置为PLC可编程逻辑控制器。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述净化空调***包括安装在被监控手术室内且相配合使用的循环风机组和新风机组，所述净化空调工作参数监测单元包括对安装在所述新风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的过滤器工作状态检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的过滤器工作状态检测单元二、对安装在所述新风机组送风管道上的控制阀门开度进行实时检测的阀门开度检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的各控制阀门开度进行实时检测的阀门开度检测单元二、对所述循环风机组送风管道的送风量进行实时检测的送风量检测单元一、对所述新风机组送风管道的送风量进行实时检测的送风量检测单元二、对安装在所述新风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器工作参数检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器工作参数检测单元二和对安装在所述循环风机组送风管道上的除湿器工作参数进行实时检测的除湿器工作参数检测单元，所述过滤器工作状态检测单元一和过滤器工作状态检测单元二的数量均为多个；所述净化空调控制装置分别对所述循环风机组和新风机组的启停状态和工作频率进行控制调整。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述医用IT电源包括接在交流电网与医用用电设备之间的三相三线制供电线路和接在所述三相三线制供电线路上的隔离变压器，所述IT电源监测单元包括与控制器相接的绝缘监测仪、对隔离变压器内部绕组的温度进行实时检测的温度检测单元和对所述三相三线制供电线路中的电力负荷进行实时检测的电力负荷检测单元，所述绝缘监测仪包括温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路、对所述三相三线制供电线路的对地绝缘电阻值进行实时检测的绝缘电阻信号检测电路、与绝缘电阻信号检测电路相接的绝缘电阻信号采集电路以及分别与温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路和绝缘电阻信号采集电路相接的控制器，所述控制器上接有参数输入单元，所述温度检测单元与温度信号采集电路相接，所述电力负荷检测单元与电力负荷信号采集电路相接。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述远程监控与诊断主机为接入以太网的计算机。
上述洁净手术室信息采集与监控***，其特征是：所述护士站主服务器与布设于医院总监控室内的上位机进行双向通信。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便且数据传输效率高、传输速度快的洁净手术室信息采集与监控方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、现场数据采集：多个所述信息采集与监控装置分别将各自实时所采集数据和控制信息传送至护士站主服务器，同时多个所述净化空调控制装置分别将各自实时所采集的控制信息传送至护士站主服务器；
步骤二、数据无线传输前期处理：护士站主服务器将接收到的信息采集与监控装置和净化空调控制装置所传送数据，通过串口上传至GPRS DTU无线网络传输设备，GPRS DTU无线网络传输设备所接收的数据为串行数据；之后，所述GPRS DTU无线网络传输设备将所接收到的串行数据转换为适合GPRS网络传输的IP数据包一；
步骤三、数据无线传输：所述GPRS DTU无线网络传输设备通过GPRS网络和Internet网络，将步骤二中转换后的IP数据包一传送至远程监控与诊断主机；
步骤四、现场数据远程监控与诊断：远程监控与诊断主机按照常规数据分析处理方法，对所接收到的数据进行分析处理，并相应得出远程监控与诊断处理结果。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、***组成设计合理，主要由护士站主服务器、远端监控与诊断计算机、手术室下位控制计算机(具体是信息采集与监控装置和净化空调控制装置)、网络交换机、大屏幕液晶显示器、PLC控制***、电话交换机、上位监控软件和下位控制软件等组成，主要基于GPRS无线远传技术进行远程通讯，形成针对医院洁净手术室、重症监护室和医院洁净区域的洁净空调控制***和信息采集***而设计的人性化综合控制***。
2、使用操作简便、显示直观且使用效果好，在图形用户界面(GUI)环境中，直观显示监控界面和状态信息。***通过信息采集与监控装置和净化空调控制装置对所有洁净空调机组的控制参量以及手术室相关设备的运行状态进行采集和控制，包括手术时间、麻醉时间的设定显示和报警；空调机组送风机、排风机的启停控制，故障状态的报警；温湿度的设定调节和显示；医用气体的采集显示和报警；医用IT电源的监测和报警；背景音乐的调节；照明灯、手术灯和无影灯的开关；完善的手术部和相关科室的呼叫对讲***及空调机组初、中、高效过滤器的报警等。
3、安全性高：***在数据传输过程中加入了加密机制，数据可以在公网上安全地传输。同时，采用GPRS DTU无线网络传输技术和TCP/IP以太网传输技术，作为本地网络跟外部广域网络连接的窗口。其中，GPRS DTU无线网络传输设备是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。GPRS DTU无线网络传输设备主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU，因而本发明在满足与外部广域网路进行通讯的同时，也保证了***的高度安全性。
4、***采用模块化结构，构成简洁明晰，增强了***的可靠性和易维护性。
5、远端异地诊断模块作为独立部分，可以不受现场环境、施工进度影响，可以很方便的已有***进行无缝连接，减少投资。
6、具有强大的网络功能，***采用B/S方式，通过DTU远传模块，可方便实现异地实时查看监控***界面，了解***运状态和报警信息，实现远程故障诊断和排除，节省成本。
7、报警策略灵活：可灵活的设置报警策略，定义报警级别和报警方式，报警方式包括动画、颜色、声音、电话、手机、短信等，同一事件可设置一种或多种报警方式。
8、采用GPRS无线传输技术，可靠性强：***具有纠错、重发机制，从而确保数据的完整性和正确性。其次，***具有自动恢复功能，在GPRS网络状态不稳定的情况下，保证***稳定工作，而无需人工干预。因而，本***能充分发挥GPRS无线传输技术的以下优点：1)永远在线：通信时，不需要象PSTN那样要先拨号以后才能通信。用户随时都与网络保持着联系，即使没有数据传输时，用户也仍然附着在网上与网络保持着联系；2)快速登录：GPRS无线终端一开机，即已经与GPRS网络建立了连接。每次登录Internet只需要一个激活的过程，一般仅需要1到3秒钟；3)高速传输：由于GPRS采用了先进的分组交换技术，数据传输的最高理论值可达171.2kb/s；4)按量计费：GPRS网络按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用。没有数据流量传输时，用户即使在线，也不收费；5)覆盖面广：目前，GPRS网络已基本覆盖了所有GSM网络，偏远地区不再是数据传输的盲区；6)可移动性：企业对***所有设备有自主权，无需与运营商交涉，可以自由分配；7)可靠性强：***具有纠错、重发机制，从而确保数据的完整性和正确性。其次，***具有自动恢复功能，在GPRS网络状态不稳定的情况下，保证***稳定工作，而无需人工干预；8)安全性高：***在数据传输过程中加入了加密机制，数据可以在公网上安全地传输；9)无人职守：***具有双向数据传输功能，从而实现远程控制，无人职守；10)灵活方便：***依托相应的软件，可以灵活实现点～点、点～多点、中心～多点的对等数据传输。
9、实用价值高，设计从院方考虑，本发明能实时在线监测数据，并及早发现数据异常，以便及早处理，减少故障发生率，保护设备，减少至少60％的设备磨损和更换费用；同时，本发明按流量收费，***运行费用极低，只有硬件运行费用的3％～5％，在花费极少费用的情况下，保证设备的安全运行，能减少医院至少50％的维护时间，变相的增加了医院的设备使用效益；另外，本***能实时直观的显示出机组各部位的运行状况和有无故障信息，为故障诊断和排除提供了极大方便，在实际使用过程中可以减少1/4的现场维护人员，节省60％的路费等维护费用。
10、功能全面，具有丰富的界面组态，***提供了丰富的控件及图元，可提供构造美观的人机交互界面，所有控制和图元大小、颜色、位置等属性均可自由设置；同时，***采用标准的工业控制组态软件的设计思想，具有高效的实时数据管理和处理核心，提供第三方软件接口，方便将机房监控***纳入起停管理***。另外，本***具有丰富的管理功能，不仅仅是单一的监控***，同时是一个管理***，增加了机房设备管理、报警管理、故障分析等许多十分必要而且有效的管理工具，机房的监控和管理一体化，更加突出体现整体智能机房的概念。
护士站主服务器与各手术室之间构成小型局域网，对所有手术室的情况进行监控和操作，通过GPRS DTU无线网络设备和上一级网络进行连接，进行数据交换和监控。同时，在护士站主服务器上加装GPRS DTU设备，通过专用的单向无线网络，把整个***的所有数据和图像远传到位于异地的远程广域网中，以便发生复杂故障时供远程专家使用，作为快速准确诊断与排除故障的准确详实依据，缩短了维护时间和维护成本。并且，强大的网络功能，实现了医院或外界数据的交流和资源共享，为手术室信息管理和操作，提供了良好的平台。
11、上位机作为最主要的人机交互界，其功能有二：其一是和下位控制器进行数据交互，进行指令下达和数据采集功能，其二是作为现场级数据服务器，为护士站主服务器提供数据源。护士站主服务器接收所有从站(包括所有的信息采集与监控装置和净化空调控制装置)数据，进行数据集中分析，并且通过串口作为无线DTU设备的数据源和远端异地监控诊断计算机进行数据交换。护士站主服务器和上位机共同组成一个完整的现场级的工业网络存在，实现现场级的监控功能和故障诊断功能。远端监控与诊断计算机是远端异地故障诊断的唯一界面，是所有现场信息的来源，是完成故障诊断和排除的依据。
12、采用工业计算机为控制核心，把以太网传输与DTU无线传输做为***数据交互的通讯核心，采用液晶显示器作为显示输出终端，实现人性化智能交互界面，很好地满足了目前发展的需求，极大提升了产品性能。***采用计算机自动控制、信息网络控制、GPRS无线传输技术和多通讯协议的控制技术，在医院洁净手术部首先实现了数据采集、远程故障诊断和空调控制***各种功能的集成与集中控制，在手术室控制***中首次将***可视化网络技术应用于控制现场，实现远程监控、***异常、故障短信通知，视频播放及远程专家会诊等功能。本***着眼于现代化医院的建设和发展方向，紧随医院信息化步伐，致力于加强产品的网络化功能，采用开放的标准化软件接口，***设计全面，功能强大，拓展性能广泛，操作及维护简便且可靠性高。
综上所述，本发明设计合理、使用操作简便且使用效果好、实用价值高，能有效解决现有洁净手术室信息采集与监控***存在的效率低、通讯速度慢、协议复杂等实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明洁净手术室信息采集与监控***的电路原理框图。
图2为本发明所采用信息采集与监控装置的电路原理框图。
图3为本发明进行洁净手术室信息采集与监控时的方法流程框图。
图4为本发明所采用护士站主服务器的主控界面示意图。
图5为本发明所采用手术室情报面板的监控画面示意图。
图6为本发明所采用护士站主服务器的净化空调***监控流程图。
图7为本发明所采用护士站主服务器的详细参数监控界面示意图。
附图标记说明：
1-信息采集与监控装置；1-1-控制器；       1-2-温湿度信息采集
                                         单元；
1-3-气体气压采集单元；1-4-IT电源监测单   1-5-净化空调工作参
                      元；               数监测单元；
1-6-视频信息采集单元；1-7-计时电路；     1-8-灯具控制开关；
1-9-显示单元；        1-10-参数输入单元；2-净化空调控制装
                                         置；
3-护士站主服务器；    4-远程监控与诊断主 5-GPRS DTU  线网络
                      机；               传输设备；
6-上位机。
具体实施方式
如图1所示的一种洁净手术室信息采集与监控***，包括分别布设多个被监控手术室内的多个信息采集与监控装置1、分别对多个被监控手术室内所安装净化空调***进行控制的多个净化空调控制装置2、布设在护士工作站内的护士站主服务器3、与护士站主服务器3相接的GPRS DTU无线网络传输设备5和接入Internet网络且IP地址固定的远程监控与诊断主机4，所述远程监控与诊断主机4布设在远程监控室内。多个所述信息采集与监控装置1和多个所述净化空调控制装置2均与护士站主服务器3相接，所述护士站主服务器3与GPRS DTU无线网络传输设备5相接，且GPRS DTU无线网络传输设备5通过GPRS网络和Internet网络与远程监控与诊断主机4之间进行远程通讯。
本实施例中，被监控手术室的数量为4个，且4个被监控手术室分别为1#手术室、2#手术室、3#手术室和4#手术室。相应地，所述信息采集与监控装置1和净化空调控制装置2的数量均为4个。
结合图2，本实施例中，所述信息采集与监控装置1包括控制器1-1、对被监控手术室内的温度和温度信息进行实时采集的温湿度信息采集单元1-2、分别对被监控手术室内所使用多种医用气体的气压进行实时采集的气体气压采集单元1-3、对医用IT电源的工作状态进行实时监测的IT电源监测单元1-4、对被监控手术室内所安装净化空调***的相关工作参数进行实时监测的净化空调工作参数监测单元1-5、布设在被监控手术室内的视频信息采集单元1-6以及分别与控制器1-1相接的参数输入单元1-10、显示单元1-9和计时电路1-7，所述温湿度信息采集单元1-2、气体气压采集单元1-3、IT电源监测单元1-4和净化空调工作参数监测单元1-5均与控制器1-1相接。所述控制器1-1分别对布设在被监控手术室内的多个故障报警装置1-7和多个灯具控制开关1-8进行控制，且多个所述故障报警装置1-7和多个所述灯具控制开关1-8均与控制器1-1相接。实际接线时，所述控制器1-1与护士站主服务器3相接。
本实施例中，所述计时电路1-7包括对被监控手术室内正在进行手术的手术进行时间进行统计的计时电路一、对被监控手术室内需进行统计的手术麻醉时间进行统计的计时电路二和对被监控手术室内净化空调***的运行时间进行统计的计时电路三。所述灯具控制开关1-8分别为安装在被监控手术室内的照明灯、手术灯和无影灯的控制开关。所述气体气压采集单元1-3分别对氧气、氮气、笑气、二氧化碳、压缩空气和负压空气的气压进行实时采集。
本实施例中，所述净化空调控制装置2为PLC可编程逻辑控制器。且所述PLC可编程逻辑控制器具体为s7-200现场级PLC控制器。
本实施例中，所述净化空调***包括安装在被监控手术室内且相配合使用的循环风机组和新风机组，所述净化空调工作参数监测单元1-5包括对安装在所述新风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的过滤器工作状态检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的过滤器工作状态检测单元二、对安装在所述新风机组送风管道上的控制阀门开度进行实时检测的阀门开度检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的各控制阀门开度进行实时检测的阀门开度检测单元二、对所述循环风机组送风管道的送风量进行实时检测的送风量检测单元一、对所述新风机组送风管道的送风量进行实时检测的送风量检测单元二、对安装在所述新风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器工作参数检测单元一、对安装在所述循环风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器工作参数检测单元二和对安装在所述循环风机组送风管道上的除湿器工作参数进行实时检测的除湿器工作参数检测单元，所述过滤器工作状态检测单元一和过滤器工作状态检测单元二的数量均为多个。所述净化空调控制装置2分别对所述循环风机组和新风机组的启停状态和工作频率进行控制调整。所述过滤器工作状态检测单元一、过滤器工作状态检测单元二、阀门开度检测单元一、阀门开度检测单元二、送风量检测单元一、送风量检测单元二、电加热器工作参数检测单元一、电加热器工作参数检测单元二和除湿器工作参数检测单元均与控制器1-1相接。
所述医用IT电源包括接在交流电网与医用用电设备之间的三相三线制供电线路和接在所述三相三线制供电线路上的隔离变压器。本实施例中，所述IT电源监测单元1-4包括与控制器1-1相接的绝缘监测仪、对隔离变压器内部绕组的温度进行实时检测的温度检测单元和对所述三相三线制供电线路中的电力负荷进行实时检测的电力负荷检测单元，所述绝缘监测仪包括温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路、对所述三相三线制供电线路的对地绝缘电阻值进行实时检测的绝缘电阻信号检测电路、与绝缘电阻信号检测电路相接的绝缘电阻信号采集电路以及分别与温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路和绝缘电阻信号采集电路相接的控制器，所述控制器上接有参数输入单元，所述温度检测单元与温度信号采集电路相接，所述电力负荷检测单元与电力负荷信号采集电路相接。
本实施例中，所述远程监控与诊断主机4为接入以太网的计算机。所述控制器1-1、参数输入单元1-10和显示单元1-9集成为布设于被监控手术室内的手术室情报面板。
本实施例中，所述护士站主服务器3与布设于医院总监控室内的上位机6进行双向通信，且护士站主服务器3与上位机6之间通过局域网进行双向通信。
如图3所示的一种洁净手术室信息采集与监控方法，包括以下步骤：
步骤一、现场数据采集：多个所述信息采集与监控装置1分别将各自实时所采集数据和控制信息传送至护士站主服务器3，同时多个所述净化空调控制装置2分别将各自实时所采集的控制信息传送至护士站主服务器3。
步骤一中，所述护士站主服务器3接收到数据后，对所接收数据进行同步显示，同时可通过护士站主服务器3直接向各信息采集与监控装置1和净化空调控制装置2相应的控制指令。因而实际使用过程中，可以通过护士站主服务器3对所有被监控手术室进行远程监控，实现监测和控制功能。同时，由于护士站主服务器3与上位机6进行双向通信，因而可实现医院数据库的资料调用、数据的共享以及病员信息的录入和查询；并且借助多媒体和视频技术，可以完成网上教学、远程专家会诊和手术视频传输。除此之外，护士站主服务器3还作为远程单向数据传输的服务器(详见步骤二至步骤四所述内容)，把现场状况如实地传送到远程监控与诊断主机4，从而使得厂家可以远程协助完成故障的诊断和排除，缩短了维护时间，节约了维护成本。并且，***具有良好的可扩展性，可以根据用户需求的不同进行功能拓展和二次开发，从而满足现代化手术室信息交流和控制的实际需求。本实施例中，所述护士站主服务器3与多个所述信息采集与监控装置1和多个所述净化空调控制装置2之间形成一个局域网。
结合图4，在护士站主服务器3的主控界面上，会同时对四个被监控手术室内的当前温湿度状态以及净化空调***的运行状态和运行时间进行同步显示，四个被监控手术室内的净化空调***分别为1#机组、2#机组、3#机组和4#机组。同时，护士站主服务器3的主控界面上设置有对四个被监控手术室内的温湿度状态进行设计的设定键和对四个被监控手术室内净化空调***的启停状态进行控制的控制键。
同时，由于所述信息采集与监控装置1中的控制器1-1、参数输入单元1-10和显示单元1-9集成为布设于被监控手术室内的手术室情报面板，则在各被监控手术室内所布设手术室情报面板的操作画面包括环境参数显示及控制、病员信息输入及显示、视频播放、手术信息记录和观片功能五部分，为了便于用户使用，所显示的画面内容和结构与手术室操作画面完全一致。实际使用时，通过护士站主服务器3，完全可以监控手术室内实时状态，为手术室集中管理提供了方便。结合图5，1#手术室内手术室情报面板的监控画面，其监控画面上不仅对本手术室内的当前温湿度状态、手术进行时间与麻醉时间、各气体实际气压状态、IT电源监测结果(包括绝缘电阻和电源电流)以及灯带、观片灯和无影灯的开关状态进行同步显示，同时对设置有对各灯具进行开关控制的开关控制键、对温湿度状态进行设定的设定键、净化空调***的启停状态以及对手术进行时间和麻醉时间的计时、暂停和复位进行设置的设置键。
同时，护士站主服务器3中设置有空调机组监测***软件，点击护士站主服务器3的主控界面即可进入空调机组监控界面，空调机组监控界面以手术室为基本单位，且空调机组监控界面包括净化空调***监控流程图和详细参数监控界面两部分。
如图6所示，1#手术室内所安装净化空调***(即1#空调***)的净化空调***监控流程图，该净化空调***监控流程图通过直观的图形模式进行显示，其以净化空调的控制工艺为蓝本，整个流程图中包含所有的实际硬件设备，鼠标点击即可完成设备的启动和停止，设备的运行状况和故障报警状况均可直观的在流程图中体现出来。当某一设备出现故障时，出现故障的设备将变红并弹出故障报警栏，详细描述故障产生的时间、故障状态、故障是否已派出等信息，这就使故障的检测和排除变得简单。同时，在净化空调***监控流程图中对被监控手术室内的手术进行时间和麻醉时间进行同步显示。
如图7所示，1#手术室内所安装1#空调***的详细参数监控界面，其主要由I T电源监测数据显示、气体监测数据指示、温度和湿度显示、阀开度显示、报警指示和状态指示等七部分组成，通过详细参数监控界面详细的对***运行中所涉及的工作参数进行准确的实时显示，为设备的使用和检测提供了准确的数据依据。
步骤二、数据无线传输前期处理：护士站主服务器3将接收到的信息采集与监控装置1和净化空调控制装置2所传送数据，通过串口上传至GPRS DTU无线网络传输设备5，GPRS DTU无线网络传输设备5所接收的数据为串行数据；之后，所述GPRS DTU无线网络传输设备5将所接收到的串行数据转换为适合GPRS网络传输的IP数据包一。
其中，GPRS DTU无线网络传输设备5即远程终端设备，是一个带有CPU和嵌入式OS、宏电公司的H7200模块，以及完整TCP/IP协议栈的独立智能设备，其主要工作是完成串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成终端联网、远程通信等功能。
步骤三、数据无线传输：所述GPRS DTU无线网络传输设备5通过GPRS网络和Internet网络，将步骤二中转换后的IP数据包一传送至远程监控与诊断主机4。
步骤四、现场数据远程监控与诊断：远程监控与诊断主机4按照常规数据分析处理方法，对所接收到的数据进行分析处理，并相应得出远程监控与诊断处理结果。
综上，实际使用过程中，在现场各监控点通过控制器实时采集现场数据(具体是通过多个信息采集与监控装置1和多个净化空调控制装置2实时采集现场数据)，且经整合后以数据流形式通过串行方式接到GPRS DTU无线网络传输设备5上，GPRS DTU无线网络传输设备5与GPRS基站通信，GPRS基站SGSN再与网关支持节点计算机进行通信，且数据经由IP模块进行TCP/IP协议转换打成IP数据包，再由H7200模块以GPRS数据包的形式通过GPRS网络把数据发送到***的内部网(CMNET)，然后由***通过GPRS服务节点(GSN)把数据发送到Internet网上，并且去寻找在Internet上的一个指定IP地址的中心服务器(由于GPRS网络工作方式是以IP地址寻址为基础的，所以公网上的Internet中心服务器只需要简单接入Internet，并具备公网分配的IP地址即可)。中心服务器通过数据接收软件将数据接收，并转发到内部网络的指定数据服务器(本***将数据服务器的功能由中心服务器完成)。数据服务器通过数据处理软件将数据进行解密、解压把数据还原成原始数据。***同时也可以实现数据、指令的反向传输，以达到远程控制的目的。
本实施例中，对被监控手术室内的温湿度进行调节时采用PID控制，以达到最佳的环境参数。本发明所述的洁净手术室信息采集与监控******应用成熟的电话交换技术，解决了各个手术室内部的呼叫通话，以及与护士站和各功能科室之间的联络；并通过网络传输，来实现现场数据采集和处理，所有控制集中在手术室液晶显示器(即手术室情报面板)上，可方便的完成所有操作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：包括分别布设多个被监控手术室内的多个信息采集与监控装置（1）、分别对多个被监控手术室内所安装净化空调***进行控制的多个净化空调控制装置（2）、布设在护士工作站内的护士站主服务器（3）、与护士站主服务器（3）相接的GPRS DTU无线网络传输设备（5）和接入Internet网络且IP地址固定的远程监控与诊断主机（4），所述远程监控与诊断主机（4）布设在远程监控室内；多个所述信息采集与监控装置（1）和多个所述净化空调控制装置（2）均与护士站主服务器（3）相接，所述护士站主服务器（3）与GPRS DTU无线网络传输设备（5）相接，且GPRS DTU无线网络传输设备（5）通过GPRS网络和Internet网络与远程监控与诊断主机（4）之间进行远程通讯；所述信息采集与监控装置（1）包括控制器（1-1）、对被监控手术室内的温度和湿度信息进行实时采集的温湿度信息采集单元（1-2）、分别对被监控手术室内所使用多种医用气体的气压进行实时采集的气体气压采集单元（1-3）、对医用IT电源的工作状态进行实时监测的IT电源监测单元（1-4）、对被监控手术室内所安装净化空调***的相关工作参数进行实时监测的净化空调工作参数监测单元（1-5）、布设在被监控手术室内的视频信息采集单元（1-6）以及分别与控制器（1-1）相接的参数输入单元（1-10）、显示单元（1-9）和计时电路（1-7），所述温湿度信息采集单元（1-2）、气体气压采集单元（1-3）、IT电源监测单元（1-4）和净化空调工作参数监测单元（1-5）均与控制器（1-1）相接；所述控制器（1-1）分别对布设在被监控手术室内的多个故障报警装置和多个灯具控制开关（1-8）进行控制，且多个所述故障报警装置和多个所述灯具控制开关（1-8）均与控制器（1-1）相接。 
2.按照权利要求1所述的洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：所述净化空调控制装置（2）为PLC可编程逻辑控制器。 
3.按照权利要求1所述的洁净手术室信息采集与监控***，其特征在 于：所述净化空调***包括安装在被监控手术室内且相配合使用的循环风机组和新风机组，所述净化空调工作参数监测单元（1-5）包括对安装在所述新风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的第一过滤器工作状态检测单元、对安装在所述循环风机组送风管道上的各过滤器工作状态进行实时检测的第二过滤器工作状态检测单元、对安装在所述新风机组送风管道上的控制阀门开度进行实时检测的第一阀门开度检测单元、对安装在所述循环风机组送风管道上的各控制阀门开度进行实时检测的第二阀门开度检测单元、对所述循环风机组送风管道的送风量进行实时检测的第一送风量检测单元、对所述新风机组送风管道的送风量进行实时检测的第二送风量检测单元、对安装在所述新风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器第一工作参数检测单元、对安装在所述循环风机组送风管道上的电加热器工作参数进行实时检测的电加热器第二工作参数检测单元和对安装在所述循环风机组送风管道上的除湿器工作参数进行实时检测的除湿器工作参数检测单元，所述第一过滤器工作状态检测单元和第二过滤器工作状态检测单元的数量均为多个；所述净化空调控制装置分别对所述循环风机组和新风机组的启停状态和工作频率进行控制调整。 
4.按照权利要求1所述的洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：所述医用IT电源包括接在交流电网与医用用电设备之间的三相三线制供电线路和接在所述三相三线制供电线路上的隔离变压器，所述IT电源监测单元（1-4）包括与控制器（1-1）相接的绝缘监测仪、对隔离变压器内部绕组的温度进行实时检测的温度检测单元和对所述三相三线制供电线路中的电力负荷进行实时检测的电力负荷检测单元，所述绝缘监测仪包括温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路、对所述三相三线制供电线路的对地绝缘电阻值进行实时检测的绝缘电阻信号检测电路、与绝缘电阻信号检测电路相接的绝缘电阻信号采集电路以及分别与温度信号采集电路、电力负荷信号采集电路和绝缘电阻信号采集电路相接的控制器，所 述控制器上接有参数输入单元，所述温度检测单元与温度信号采集电路相接，所述电力负荷检测单元与电力负荷信号采集电路相接。 
5.按照权利要求1所述的洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：所述远程监控与诊断主机（4）为接入以太网的计算机。 
6.按照权利要求1所述的洁净手术室信息采集与监控***，其特征在于：所述护士站主服务器（3）与布设于医院总监控室内的上位机（6）进行双向通信。 
7.一种利用如权利要求1所述洁净手术室信息采集与监控***进行信息采集与监控的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 
步骤一、现场数据采集：多个所述信息采集与监控装置（1）分别将各自实时所采集数据和控制信息传送至护士站主服务器（3），同时多个所述净化空调控制装置（2）分别将各自实时所采集的控制信息传送至护士站主服务器（3）； 
步骤二、数据无线传输前期处理：护士站主服务器（3）将接收到的信息采集与监控装置（1）和净化空调控制装置（2）所传送数据，通过串口上传至GPRS DTU无线网络传输设备（5），GPRS DTU无线网络传输设备（5）所接收的数据为串行数据；之后，所述GPRS DTU无线网络传输设备（5）将所接收到的串行数据转换为适合GPRS网络传输的IP数据包一； 
步骤三、数据无线传输：所述GPRS DTU无线网络传输设备（5）通过GPRS网络和Internet网络，将步骤二中转换后的IP数据包一传送至远程监控与诊断主机（4）； 
步骤四、现场数据远程监控与诊断：远程监控与诊断主机（4）按照常规数据分析处理方法，对所接收到的数据进行分析处理，并相应得出远程监控与诊断处理结果。 
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